Von der Natur inspiriertes, energieeffizientes Süßwassernutzungssystem

University of Waterloo, Ontario, Kanada

Nebelernte eingerichtet. 1. Feuchtigkeitssensor; 2. Testkammer (3D-Druck und Laserschneiden); 3. Wägezelle; 14. Testoberfläche; 5. Elektronische Waage (Wägezelle 2); 6. Mikroskopkamera; 7. Feuchte Luft. (Bild:University of Waterloo)

Ein Forscherteam entwickelt neuartige Systeme, um Wasserdampf in der Luft aufzufangen und in Flüssigkeit umzuwandeln. Professor Michael Tam von der University of Waterloo und sein Ph.D. Die Studenten Yi Wang und Weinan Zhao haben Schwämme oder Membranen mit einer großen Oberfläche entwickelt, die kontinuierlich Feuchtigkeit aus ihrer Umgebung auffangen.

Traditionell wird Frischwasser für den Verbrauch aus Flüssen, Seen, Grundwasser und Ozeanen (mit Aufbereitung) gesammelt. Die aktuellen Technologien, die Dr. Tam, ein Universitätsforschungsprofessor auf dem Gebiet funktioneller Kolloide und nachhaltiger Nanomaterialien, entwickelt, sind von der Natur inspiriert, um Wasser aus alternativen Quellen zu gewinnen, da die Welt mit Süßwasserknappheit vor einer ernsthaften Herausforderung steht.

„Ein Spinnennetz ist ein Wunder der Technik“, sagte Tam. „Wasser wird effizient vom Netz aufgefangen. Die Spinne muss zum Trinken nicht zum Fluss gehen, da sie Feuchtigkeit aus der Luft auffängt.“

Ebenso haben Namib-Wüstenkäfer keinen einfachen Zugang zu Wasser, sondern nehmen Wasser aus der Luft auf, indem sie sich in den Wind lehnen und mit ihrer strukturierten Körperpanzerung Wassertropfen aus dem Nebel einfangen. Dadurch kann sich die Feuchtigkeit ansammeln und in den Mund tropfen.

Tam und seine Forschungsgruppe beschäftigen sich mit biomimetischer Oberflächentechnik für eine nachhaltige Wassergewinnung. Eine Technologie, die Tam entwickelt, heißt atmosphärische Wassergewinnung. Um die einzigartige Oberflächenstruktur des Käfers nachzuahmen, entwirft Tams Forschungsgruppe eine ähnliche Oberflächenstruktur unter Verwendung einer zellulosestabilisierten Wachsemulsion, um Oberflächen herzustellen, die winzige Wassertröpfchen anziehen und größere schnell freisetzen.

Tam arbeitet mit kohlenstofffreien Materialien wie natürlichen und pflanzlichen Materialien, um nachhaltige Technologien zu entwickeln. Seine Forschungsgruppe entwickelt Technologien, die Wassertröpfchen einfangen und abstoßen, indem sie die Leistungsfähigkeit der Grenzflächenwissenschaft und der Nanotechnologie nutzt. Er hat erfolgreich superhydrophobes und wasserfestes Papier entwickelt. Er entwickelt außerdem eine intelligente und anpassbare Oberfläche, die Wasser aus der Luft auffängt und es mit minimalem Energieverbrauch entfeuchtet.

Der nächste Schritt besteht darin, einen skalierbaren Prozess zur Konstruktion solcher Oberflächen zu entwickeln. Die vorgeschlagenen Systeme zur Süßwassererzeugung sind kostengünstig, energieeffizient und umweltfreundlich.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Ryon Jones unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt. Sie müssen JavaScript aktivieren, damit Sie es sehen können.; 519-888-4567 x36044.